从Big Dog到Spot Mini：波士顿动力「四足机器人」进化史

前不久，一段视频刷爆了朋友圈，视频中一个四足机器人不顾人类的阻拦，奋力打开一扇门，最终得以顺利通过。看过视频的人无一不被机器人的 “执着” 所震撼，一夜之间，这个机器人就成为了当之无愧的 “网红”。其实，这个“网红” 正是由美国波士顿动力公司研制的一款名为 “Spot Mini” 的四足机器人，这已经不是波士顿动力公司推出的第一款四足机器人了，早在 2005 年，Big Dog 的发布就已经让波士顿动力公司名震一方，在之后的十余年里，波士顿动力公司又相继推出了一系列四足机器人，并且都获得了外界的强烈反响。因此，本文将以时间为线索，概览波士顿动力公司四足机器人的研发历程，带你领略 “大狗们” 的魅力。

机器人诞生的初衷在于服务人类，将人类从重复、繁琐甚至危险的工作中解放出来，进而把有限的人力资源投入到更有价值的生产劳动过程中去。

1920 年，“机器人” 一词首次被捷克斯洛伐克作家卡雷尔 • 恰佩克（Karel Capek）提出，自此，机器人开始了它漫长的发展进程。

如今，在我们的生活中随处可见机器人的身影，但它们大多只是 “移动的电脑”，仅能根据预先设定的程序指令，进行简单和重复的操作，这也在一定程度上限制了我们对于机器人的认知。

传统的认知一旦形成，新鲜事物的出现就会极具颠覆性。2005 年，美国波士顿动力公司拍摄的一段长达 3 分半左右的视频，在网上引发了各界的广泛关注。视频内容显示，一台四足机器人在身负重物的情况下仍能灵活行走，并且可以对外力干扰做出快速反应，始终保持躯体的平衡稳定。

一时间，关于机器人发展前景的探讨再次成为炙手可热的话题，波士顿动力公司也顺理成章地成为了众人关注的焦点。

波士顿动力公司

波士顿动力公司成立于 1992 年，主要开展机器人相关研究工作，其目标是打造像人或动物那样，能够在现实世界中灵活工作的智能机器人，成立至今，吸引了众多来自世界各大院校的顶尖科研人才。波士顿动力公司之所以能具备如此强大的号召力，与其创始人马克 • 雷波特（Marc Raibert）不无关系。

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马克 • 雷波特是典型的学院派创业者，其在麻省理工学院获得博士学位后，在卡耐基 • 梅隆大学创立了 CMU  leg 实验室，并担任副教授一职。1986 年，马克 • 雷波特重新回到麻省理工学院，继续从事机器人的开发和研究工作，并最终于 1992 年离开 MIT，创建了如今的波士顿动力公司。

机器人必须具备的三项能力

美国科幻小说家艾萨克 • 阿西莫夫（Isaac Asimov）于 1950 年，在其代表作《我，机器人》一书中，提出了机器人所需遵守的三条法则，后人将其称为 “机器人三定律”，即：

• 机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而袖手旁观。
  
• 机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外。
  
• 机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。
  

这三条定律在一定程度上为机器人的研发工作提供了参考，强调了在机器人研发过程中所需遵守的安全性准则，但这三条定律应用的前提是机器人足够智能，就目前而言，机器人的智能化水平依然较低，因此，这三条定律尚不具备充足的用武之地。

要想让机器人更智能，首先要做到的是让机器人能够像人或动物一样自由行动。在马克 • 雷波特看来，要想实现这一目标，必须让机器人具备以下三项能力：

• 平衡性和动态运动能力
  
• 对于运动的控制能力
  
• 移动感知能力
  

平衡性和动态运动能力能够让机器人在任意地方、任何地形保持平衡，并实现自由活动，这意味着机器人的工作范围得到了有效扩展。对运动的控制能力是指机器人可以灵活的操控物体（如使用键盘和遥控器等），同时进行自由活动，这意味着机器人能够在移动的过程中轻松完成各项操作任务。移动感知能力是指机器人能够感知空间中物体的稳定存在，即便视线移向别处也能够避开障碍，这意味着机器人能够绘制出周边环境的障碍位置图，从而在前进或后退的过程中都能够有效避开障碍物。

波士顿动力公司正是从以上三点出发，开展对机器人的各项研发工作。

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